当期目录

2022年 第24卷 第5期    刊出日期：2022-05-15

上一期   

农业创新论坛

粮食作物生物育种技术全球创新布局与竞争态势研究——基于核心专利数据挖掘的视角

崔遵康, 李丹阳, 徐小婷, 朱俊峰, 武拉平, 左文革

2022, 24(5):  1-14.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0518

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3463KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

“开展种源‘卡脖子’技术攻关，打好种业翻身仗”亟需探明当前粮食作物生物育种技术领域的专利创新布局和竞争态势。依据专利导向的产业竞争情报分析框架，以核心专利数据（不包含中国港澳台地区）为基础，从整体环境、技术布局和机构竞争3个方面剖析了粮食作物生物育种技术领域的全球创新布局及竞争态势。结果表明，领域内技术创新活跃，中国核心专利量位居前列，但与美国相比有很大差距；北美、欧洲和中国是全球主要技术布局地，尤以美国最为集中，中国发明的专利主要布局在国内，全球竞争能力不足；基因组重测序技术、分子标记辅助育种、抗性技术和杂交技术等是领域热点技术；突变或遗传工程、改良基因型的方法是领域内“主导-成熟型”技术，各主要国家和地区均进行了重点布局，我国在“新兴-成长型”技术领域具备相对优势；跨国种子公司的技术和市场竞争覆盖了全球主要国家和地区，技术布局主题广泛，因此，我国亟待培育有国际竞争力的本土创新研发机构。上述结果为政府及科研部门制定该领域技术创新引导政策，以及开展前瞻性研发布局和优化竞争决策提供参考。

我国双季稻全要素生产率的时空分析及对策建议

李琼华, 张琳, 韩昕儒, 宋莉莉

2022, 24(5):  15-23.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0512

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (784KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提高双季稻生产率对于当前我国粮食稳产保供具有重要意义。基于加总数量全要素生产率测算方法，利用2004—2018年全国9个双季稻主产省份数据，分析我国双季稻全要素生产率及其分解指数变动情况。结果表明：2004—2018年我国早籼稻、晚籼稻的全要素生产率分别为1.081、0.931；双季稻全要素生产率在2004—2008、2014—2018年小幅上升，在2009—2013年波动下降；全要素生产率的增长主要来自技术进步和规模扩张的贡献；在双季稻优势产区中，长江流域的全要素生产率指数高于东南沿海，其中规模的扩大起决定性作用。因此，建议发挥主产区优势，把适度恢复双季稻生产作为粮食稳面积、保产量的有效途径，进一步提高良种采用率及机械化水平，加大政策支持力度，保障种稻基本收益，激励农户重拾种植积极性。

生物技术 生命科学

玉米ZmSNAC13等位变异对抗旱性的调控研究

程名, 朱莹, 王晓楠, 罗平, 陈勇, 郝转芳, 席章营

2022, 24(5):  24-31.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0213

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2066KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

NAC家族转录因子是植物特有的，在植物的生长发育、胁迫应答和激素调节等方面具有重要的生物学功能。前期根据干旱胁迫处理RNA-Seq筛选到NAC转录因子基因ZmSNAC13。为了探究ZmSNAC13在干旱胁迫响应中的作用，以耐旱性不同的玉米自交系B73（干旱敏感）和Qi319（耐旱）为材料，进行荧光定量PCR分析，发现干旱处理后ZmSNAC13在2个材料根中均下调表达，干旱处理12 d后在茎中均上调表达，Qi319干旱处理12 d后在叶中上调表达，而B73干旱处理8和10 d后在叶中下调表达，表明ZmSNAC13基因响应干旱胁迫。利用双荧光素酶融合报告载体分析ABA处理对ZmSNAC13基因启动子活性的影响，结果表明，ABA处理下Qi319的ZmSNAC13启动子活性显著高于B73，在Qi319的ZmSNAC13基因5’-UTR区发现9个能够提高启动子活性的高度连锁变异，并且干旱处理12 d时， Qi319叶中ZmSNAC13的表达量高于B73，因此推测干旱胁迫下ZmSNAC13基因5’-UTR区遗传等位变异通过影响启动子活性进而控制基因的表达水平，最终调控玉米对干旱胁迫的适应性。上述结果为解析玉米抗旱的遗传机制奠定了基础。

伊犁河谷不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐评价

崔宏亮, 宋晓晓, 姚庆, 安万刚, 邢宝, 秦培友

2022, 24(5):  32-45.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.1074

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2732KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了研究伊犁河谷不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应、评价藜麦品种耐盐性，以NXSG56、NXSG85、HP9、GY3、QA13-9共5个藜麦品种为材料，分别用50、100、150、200、250、300、350、400 mmol·L^-1 NaCl溶液处理种子及幼苗，研究不同NaCl浓度对种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明，随NaCl浓度升高，藜麦种子发芽率、发芽势及幼苗地下部分干鲜重、叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性、胁迫初期叶片可溶性糖含量均呈先上升后下降趋势；幼苗叶片相对电导率、脯氨酸、丙二醛、Na⁺及后期叶片可溶性糖含量持续上升；地上部分干鲜重、纤维素及K⁺含量持续下降。说明各藜麦品种幼苗在受到NaCl胁迫时会通过提高渗透物质含量、增加根系吸收面积、增强超氧化物歧化酶活性等自我保护机制对抗盐胁迫。以上结果表明，NXSG85、NXSG56较其他品种耐盐，QA13-9对NaCl胁迫较敏感。

陆地棉苗期的耐盐碱性评价及鉴定指标筛选

黄雅婕, 任丹, 李生梅, 崔进鑫, 杨涛, 任姣姣, 高文伟

2022, 24(5):  46-55.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0085

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1226KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为综合评价陆地棉的耐盐碱性并筛选出关键鉴定指标，以90份不同来源的陆地棉品种为试验材料，通过主成分分析、聚类分析和逐步回归法对不同品种萌发期、出苗期和苗期的耐盐碱性进行综合评价，并筛选鉴定指标。结果表明，苗期受到胁迫，棉花下胚轴、株高、叶片数及第1片真叶面积降低，出苗率和叶片SPAD值升高。相关分析表明，株高与出苗率显著正相关，与下胚轴长、叶片数和第1片真叶面积呈极显著正相关。对90份品种的综合评价D值排序，军棉1号的D值最高，耐盐碱性最强；中棉所49的D值最小，耐盐碱性最弱。根据D值进行聚类，将90份品种划分为4类：强耐盐碱品种3份、中耐盐碱品种18份、弱耐盐碱品种52份和盐敏感品种17份。依据最佳回归方程筛选出4个关键鉴定指标：出苗率、叶片SPAD值、第1片真叶面积和株高，为棉花进行初步的耐盐碱性鉴定提供了理论依据。

油用亚麻主要品质和农艺性状的变异分析

伊六喜, 萨如拉, 范鑫, 赵灿, 李茹, 斯钦巴特尔

2022, 24(5):  56-67.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0666

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1490KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为深入了解油用亚麻主要品质和农艺性状的遗传变异，以253份油用亚麻种质为研究对象，在3个环境下（内蒙古呼和浩特市、集宁市和锡林郭勒盟太仆寺旗）对其全生育天数、株高、工艺长度、单株果数、每果粒数、单株粒重、千粒重和分枝数8个农艺性状及棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、粗脂肪含量6个品质性状进行鉴定。结果表明，8个农艺性状的变异系数为5.66%~42.65%；6个品质性状的变异系数为4.10%~30.14%。全生育天数在太仆寺旗表现最长，为112.51 d；千粒重和单株粒重在集宁地区表现最大，分别为5.94和0.55 g；果粒数和单株果数在呼和浩特地区表现最多，分别为5.65和16.90；粗脂肪和亚麻酸含量在太仆寺旗地区表现最大，分别为39.53%和53.45%；亚油酸和棕榈酸含量在集宁地区最大，分别为16.41%和5.09%；油酸和硬脂酸含量在呼和浩特地区表现最大，分别为24.03%和8.31%。聚类分析表明，253份油用亚麻种质被划分为4个类群，相同地理来源的油用亚麻种质被聚到1个类群，为油用亚麻种质资源的收集保存与繁殖提供了科学依据。

不同类型甘薯品种遗传多样性的ISSR分析

崔晨珂, 林涛, 安艳波, 崔鹏

2022, 24(5):  68-75.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0078

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (980KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了丰富甘薯育成品种的遗传背景，筛选优良亲本，对来自全国各地的37份不同类型（鲜食型，淀粉型和兼用型等）的甘薯品种进行遗传多样性分析，选取的品种在薯皮、薯肉颜色方面有较大差异，采用ISSR分子标记对其多样性及亲缘关系进行分析。结果表明：100条引物中共筛选出19条ISSR多态性引物，共扩增出118条带，其中多态性条带115条，多态性位点频率为97.50%，供试甘薯品种的遗传距离介于0.04~0.36之间。台薯66和红东的遗传距离最近（0.04），观赏型甘薯紫罗兰与花青素加工型徐紫薯8号聚为一类。花青素加工型与菜用型和水果型的遗传距离较远，分别为0.43和0.40，与观赏型遗传关系最近（0.08）；水果型与其他8种类型遗传距离较远，均大于0.30，而鲜食型与其他类型的遗传距离均较近。分析了不同类型甘薯品种的遗传关系，相对于形态学标记，ISSR能较好地区分37份甘薯种质资源，其聚类分析结果能更客观地反映不同甘薯类型之间的遗传关系，可为不同用途品种选育的亲本选配提供参考。

采前红蓝光连续光照光强对水培生菜生长、品质及AsA代谢的影响

刘家源, 张玉彬, 刘文科

2022, 24(5):  76-84.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.1008

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2541KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了探明采收前发光二极管（LED）红（R）蓝（B）光连续光照对生菜（Lactucasativa）生长与抗坏血酸（ascorbic acid，AsA）代谢的影响，在密闭植物工厂内，以红蓝LED（红光∶蓝光=4∶1）为光源，在采收前对水培生菜进行强度分别为100、150、200、300和500 μmol·m^-2·s^-1的72 h连续光照，研究了采前连续光照光强对水培生菜生长、品质、AsA含量和关键酶活性的影响。结果表明：从产量角度来看，随着采前连续光照光强的升高，生菜地上部的鲜重和干重升高，根的鲜重和干重升高，生菜叶面积、干物质含量均显著增加，生菜的产量也逐渐提高。从品质来看，生菜叶片中可溶性糖含量随连续光照光强的升高而升高，硝酸盐含量随光强的升高逐渐降低。采前LED连续光照处理后，随着连续光照光强的升高，生菜叶片中AsA含量逐渐升高，生菜叶片DHA含量呈先升高后降低的趋势。

三种芽孢杆菌菌剂对烤烟育苗效果的影响

肖雨沁, 雷晓, 张明金, 张远盖, 唐珊, 姬鸿飞, 王川, 马翠玲, 景延秋

2022, 24(5):  85-92.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0559

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (669KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为深入了解微生物菌剂在烟草育苗期的作用，探究其对烟草幼苗根系生长发育和烤后烟叶品质的影响，在烟草育苗时期，向漂浮育苗营养液中分别添加3种微生物菌剂：侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，研究微生物菌剂对烟草幼苗农艺性状、根系活力、抗氧化酶相关指标以及烤后烟叶化学成分的影响。结果表明，使用微生物菌剂对烤烟农艺性状、根系活力、抗氧化酶相关指标和烤后烟叶化学成分均有影响。随着烟苗的生长，3种微生物菌剂处理中，添加侧孢芽孢杆菌较对照显著提高了烟苗的根鲜重、根长度、根表面积、根体积及SOD、POD 和CAT活性，显著增强了根系活力，增加了可溶性蛋白含量，降低了MDA含量，烤后烟叶化学成分更加协调。因此，在实际生产中，推荐在烟草漂浮育苗营养液中添加侧胞芽孢杆菌促进烟苗根系发育，培育壮苗，提升烟叶品质。

智慧农业 农机装备

收割机提升搅龙中干燥稻谷的CFD-DEM数值模拟

陈平录, 肖石华, 许静, 刘木华

2022, 24(5):  93-101.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0056

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4888KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对联合收割机刚收获的稻谷由于含水率较大而易霉变的问题，提出了利用远红外联合热风将稻谷在收割谷物提升搅龙中直接干燥的方法。设计了红外加热器安装在搅龙中心的内加热和安装在搅龙外筒上的外加热2种方案，采用CFD-DEM耦合方法对稻谷运动、传热传质过程以及搅龙内的流场进行了仿真分析，并采用外筒加热方案试验对仿真结果进行了验证。结果表明：模拟值和试验值变化趋势一致，最大相对误差仅为8.34%，试验和仿真结果基本吻合；在不同搅龙转速、热风温度、热风风速和喂入量条件下，外加热方案脱水速率比内加热方案至少快2.91%，说明外加热方案干燥效果优于内加热方案；谷粒的升温随着搅龙转速、热风速度和喂入量的增大而减小，随着热风温度的增大而增大；谷粒脱水速率随着搅龙转速和喂入量的增大而减小，随着热风温度和热风速度的增大而增大。上述研究结果为联合收割机谷物提升搅龙中集成干燥装置的设计及干燥过程的优化提供了理论依据。

高粱籽粒压缩力学特性研究

冯禹, 邱述金, 原向阳, 崔清亮, 季志强

2022, 24(5):  102-110.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0615

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (908KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为探索高粱籽粒在播种、收获、储运及加工过程中的机械损伤规律，研究了高粱籽粒的压缩力学特性。选取晋杂34号、辽杂37号、兴湘梁2号3个高粱品种的籽粒为研究对象，研究品种、含水率、压缩方向对压缩变形量、屈服载荷、破坏能等指标的影响规律。结果表明：品种、含水率、压缩方向对高粱籽粒的压缩变形量、屈服载荷、破坏能的影响显著（P<0.000 1）；随着含水率的升高，屈服载荷呈下降趋势，压缩变形量和破坏能呈先减小后增大的趋势；相同含水率下，3个高粱品种籽粒的Z轴方向对应的压缩变形量、屈服载荷、破坏能均最大，Y轴方向次之，X轴方向最小。该研究结果为高粱播种、收获及储运等装备的研制优化提供理论参考。

基于AI的桃树病害智能识别方法研究与应用

吴建伟, 黄杰, 熊晓菲, 高晗, 秦向阳

2022, 24(5):  111-118.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0935

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4101KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为解决传统人工识别桃树病害效率低、成本高、准确率低等问题，提出了基于AI深度学习的桃树病害智能识别方法，利用并微调ImageNet预训练的DenseNet-169分类模型，对桃树常见的11种病害图像进行预处理与模型训练，搭建桃树病害智能识别软件环境。该方法对常见桃树病害的平均识别率达到91%以上，结合图像处理、深度学习、数据挖掘等技术自动对桃树病害进行识别，实现桃树病害的智能诊断并提供防治建议。该方法具有人力成本低、操作简单、识别效率高等优点，利于病害的及时诊出与防治决策的制定，对促进果园病害防控的智慧化管理具有重要研究意义与应用价值。

白萝卜种子颗粒模型离散元接触参数标定与试验

闫建伟, 魏松, 胡冬军, 刘启合, 张富贵

2022, 24(5):  119-128.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0363

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4187KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在利用EDEM与FLUENT耦合模拟白萝卜排种器排种过程时，白萝卜种子颗粒参数设置以及模型的选择直接影响仿真结果的可靠性。结合白萝卜种子真实颗粒和仿真堆积试验，标定了不同填充球颗粒半径白萝卜种子模型的2个主要接触参数：白萝卜种子-有机玻璃静摩擦系数和白萝卜种子间静摩擦系数。采用自动填充方式创建了不同填充球颗粒半径白萝卜种子的离散元模型。利用Plackett-Burman试验对物料特性影响参数进行分析，发现白萝卜种子-有机玻璃静摩擦系数、白萝卜种间静摩擦系数对堆积角的影响极显著。结合台架与仿真堆积试验，建立了2个主要接触参数与堆积角的二元回归模型，以白萝卜种子实际堆积角为目标对参数进行寻优，得到不同填充球颗粒半径白萝卜种子模型的白萝卜种子-有机玻璃静摩擦系数和白萝卜种子间静摩擦系数。结合堆积角相对误差率与仿真时间分析最佳球颗粒填充半径，当白萝卜种子离散元填充颗粒半径为0.25 mm时，其仿真精度和仿真时间最优。得到的最佳填充球颗粒模型以及标定的接触参数，为白萝卜种子排种器研究提供一定的参考。

动植物健康

小豆和绿豆茎基感病部位真菌群落结构研究

赵宏岩, 谭君伟, 张杰, 陈浩楠, 王春旭, 赵地, 李海鹏, 朱李霞, 韩毅强

2022, 24(5):  129-136.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0324

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2761KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了解小豆和绿豆茎基感病部位的真菌组成，采用Illumina高通量测序对小豆和绿豆茎基感病部位的真菌群落结构进行分析。结果表明，小豆和绿豆6个茎基感病部位真菌群落样品测序优化后共得到231个OTU （operational taxonomic units），共同OTU为97个。2种作物茎基感病部位真菌群落中共同的优势菌门为子囊菌门（Ascomycota），优势菌纲为粪壳菌纲（Sordariomycetes），优势菌目为肉座菌目（Hypocreales），优势菌科为从赤壳科（Nectriaceae）。对优势菌属分析发现，小豆和绿豆茎基感病部位镰刀菌属（Fusarium）处于绝对优势，相对丰度分别为32.94%和18.38%。Alpha多样性指数结果表明，绿豆茎基感病部位的真菌群落丰度高于小豆茎基感病部位的真菌群落丰度，但二者真菌群落多样性相似，为进一步研究小豆和绿豆茎基感病部位真菌群落的致病机理提供了理论依据。

北苍术根腐病病原鉴定及生物学特性研究

霍佳欢, 温晓蕾, 李双民, 冯丽娜, 兰淑慧, 董立新, 郭思柔, 栗佳宁, 王建华, 齐慧霞

2022, 24(5):  137-144.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0468

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3980KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

根腐病严重影响北苍术生产，育苗期至成株期均有发生。为明确引起河北省秦皇岛地区北苍术根腐病病原菌，采用组织分离法获得致病菌菌株，并通过形态学及分子生物学相结合的方法对其进行鉴定，同时分析温度、氮源、碳源对病原菌生长的影响以及菌丝的致死温度。结果表明，引起秦皇岛地区北苍术根腐病的病原菌为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum （MK849925），该病原菌在PDA培养基上菌落近圆形，呈辐射状生长，似绒毛，粉紫色，较干燥。菌丝侧生分支，有隔膜；分生孢子均无色，大型分生孢子呈渐尖型镰刀状，有1~5个分隔，小型分生孢子多为卵形，具1~2个分隔，厚垣孢子圆形、无色。其致病力较强，接种后10 d病部呈深褐色、失水干枯。该病原菌较适宜的生长条件为25 ℃、以酵母浸粉为基础氮源的培养基，培养5 d，菌落直径可达7.17 cm；在不同碳源中，对葡萄糖和蔗糖的利用率较高，而对于可溶性淀粉的利用率较低。菌丝在75 ℃恒温条件下处理10 min后失去生命力。

生物制造 资源生态

小型农业养殖塘上大气湍流特征的观测分析

秦志昊, 王伟, 肖薇, 胡凝, 张弥, 赵佳玉, 谢成玉

2022, 24(5):  145-156.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0082

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4273KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为明确小型水体上的大气湍流特征和涡度相关系统的适用性，基于2018年安徽省滁州市全椒县官渡村小型农业养殖塘的通量观测数据，分析该地的大气稳定状态、湍流方差相似性、湍流速度谱和协谱、湍流强度及湍流动能的变化特征。结果表明，该小型农业养殖塘上1 d内约21 h大气处于不稳定状态；Monin-Obukhov相似理论适用于该农业养殖塘；三维风速归一化标准差随大气稳定度的变化符合1/3次方规律，不稳定条件下的拟合效果优于稳定条件下，且以垂直方向上拟合效果最佳，温度和湿度的归一化标准差在大气不稳定时符合-1/3次方规律；三维风速的湍流谱在惯性子区中符合-2/3次方关系，垂直风速与标量的协谱在惯性子区中符合-4/3次方规律，涡度相关系统能够观测该小型农业养殖塘上的感热、潜热和CO₂通量；该小型农业养殖塘上的湍流强度随风速衰减的速度快于大型湖泊，风速大于1 m·s^-1时湍流强度趋近于常数，且水平方向上的湍流强度大于垂直方向；该小型农业养殖塘上的湍流动能在中性条件下最大（3.0 m²·s^-2），且以风切变贡献为主；湍流动能随风速增大而增大，并呈现昼高夜低的变化特征。上述结果可为明确小型水体上的大气湍流特征及小型农业养殖塘与大气之间能量和物质的交换机制奠定一定的理论基础。

灌水器间距对涌泉根灌双点源交汇入渗水氮运移特性影响研究

何振嘉, 史仝乐, 傅渝亮, 费良军

2022, 24(5):  157-169.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0107

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1794KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为研究不同灌水器间距对湿润体特性及水氮运移规律的影响，优化涌泉根灌灌水器相关技术要素，在西北农林科技大学远志山试验站进行了双点源交汇入渗试验。试验设置3个灌水器间距水平（40、50、60 cm），肥液质量浓度为10 g·L^-1，涌泉根灌灌水器流量为5 L·h^-1，探究不同灌水器间距对涌泉根灌肥液交汇入渗特性及湿润锋运移规律、土壤水分、铵态氮（NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N）和硝态氮（NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N）分布特性的影响。结果表明，涌泉根灌不同条件下，自由入渗和交汇入渗累积入渗量、增渗量以及不同方向湿润锋运移距离均与灌水器间距呈正比例幂函数关系（R²>0.9，P<0.01）；灌水器间距越大，交汇面向上、向下湿润锋运移距离越小（P<0.05）；交汇入渗侧土壤含水率降低幅度小于自由入渗侧，灌水器间距越大，交汇面湿润程度越低（P<0.05）；自由入渗条件下，距灌水器出水口距离越大，NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N含量降低越显著（P<0.05），而交汇入渗侧NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N含量降低幅度小于自由入渗侧；NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量在不同时刻、不同位置有较大差异，灌水结束后，湿润区表层土壤NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量略有降低，水分分布时间越长，不同土层深度处的NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量越高（P<0.05）。建立了涌泉根灌交汇入渗累积入渗量、湿润锋运移距离随时间和灌水器间距变化的数学模型，其中模型参数K、a与灌水器间距呈幂函数关系变化，K值随间距的增加而减小，a值随间距的增加而增大；建立了土壤含水率、土壤NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N及NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量与灌水器距离之间的关系模型，并对入渗土体任一点至灌水器中心距离r处土壤含水率、NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N及NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量进行了定量估算，估算结果偏差在±10%以内。研究结果为涌泉根灌节水灌溉技术的进一步完善奠定了科学基础。

追施氮肥对不同饲用燕麦品种产量及光合荧光特性的影响

王鑫, 张玉霞, 陈卫东, 林聪颖, 候文慧, 斯日古楞, 丛百明

2022, 24(5):  170-179.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0067

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1126KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为探讨不同饲用燕麦品种产量、叶绿素含量、荧光特性及光合特性对施氮量的响应情况，以科尔沁沙地适宜种植的饲用燕麦品种为材料，研究了氮肥对饲用燕麦产量和光合生理特性的影响。采用随机区组试验设计，在科尔沁沙地种植燕王、牧王、甜燕1号和牧乐思4个主栽饲用燕麦品种，分别于燕麦分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期按照15%、40%、25%、20%比例追施0（N0，CK）、100（N100）、200（N200）、300 kg·hm^-2（N300）氮肥（纯N），灌浆期测定叶绿素含量、类胡萝卜素含量、荧光参数指标及光合指标，成熟期测定产量。结果表明，燕王和牧王在N200施氮水平下产量最高，为低氮高效型饲用燕麦品种；甜燕1号和牧乐思在N300施氮水平下产量最高，为高氮高效型饲用燕麦品种。随着施氮水平的提高，不同饲用燕麦品种叶绿素含量、潜在光化学效率（potential photochemical efficiency，F_v /F_m）、实际光化学效率（actual photo-chemical efficiency，ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（photochemical quenching coefficient，qP）、净光合速率（net photosynthetic rate，P_n）、气孔导度（stomatal conductance，G_s）、蒸腾速率（transpiration rate，T_r）呈现先增加后降低或增加的变化趋势，而非光化学猝灭系数（non-photochemical quenching coefficient，NPQ）和胞间CO₂浓度（intercellular CO₂ concentration，C_i）随着施肥量的增加却出现相反的趋势。产量与叶绿素a、叶绿素b、F_v /F_m呈极显著正相关（P<0.01），与NPQ呈极显著负相关（P<0.01），与T_r呈显著正相关（P<0.05），但与类胡萝卜素含量、ΦPSⅡ、qP、P_n、G_s、C_i无显著相关性（P>0.05）。氮肥主要通过提高叶绿素含量，增强F_v /F_m，降低NPQ，提高光合性能，进而达到增产的目的。

草甘膦对大豆田土壤养分及其功能酶活性的影响

陈奎元, 刘卉, 丁伟

2022, 24(5):  180-188.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0781

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1075KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为探究草甘膦对大豆田土壤养分及其功能酶活性的影响，以转基因抗草甘膦大豆呼交06-698为材料，采用田间试验方法，研究了1.2、2.4、3.6 kg·hm^-2草甘膦对大豆田土壤氮（N）、磷（P）、钾（K）及其功能酶活性的影响。2年试验结果均表明，在草甘膦2.4 kg·hm^-2和3.6 kg·hm^-2用量下，大豆田土壤碱解氮含量、速效磷含量、脲酶、纤维素酶、磷酸酶和根瘤固氮酶活性显著降低，降低峰值分别为10.57%、11.30%、67.66%、40.62%、45.88%和74.49%，过氧化氢酶活性显著升高，2年间的升高峰值为131.93%，速效钾含量不受草甘膦影响。这种影响随草甘膦施用后时间延长而逐步恢复正常，长时间不会对土壤养分及其功能酶活性带来不利影响。通过主成分与综合评价方法分析，草甘膦用量为2.4和3.6 kg·hm^-2时，以土壤N、P、K养分及其功能酶活性为主成分的土壤质量均高于CK。研究结果可为农田生态系统可持续利用和转基因抗草甘膦大豆商业化种植提供理论依据。

有机肥和钙肥对盐碱土花生根际细菌群落结构的影响

戴良香, 张冠初, 丁红, 徐扬, 张智猛

2022, 24(5):  189-201.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0119

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6910KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为研究有机肥和钙肥对盐碱地花生根际微生物群落结构和功能的影响，以不施肥为对照（CK）、设置施用钙肥（C）、有机肥（M）和有机肥+钙肥（CM）处理，通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术对不同处理下花生根际微生物进行测序。结果表明，施用有机肥、钙肥和有机肥钙肥配施均显著影响较轻度盐碱土壤花生根际微生物的多样性和丰富度，而对较重度盐碱土花生根际细菌的多样性和丰富度无显著影响。PCoA分析表明，样本OTUs多样性与土壤盐碱程度关系密切，施用钙肥处理花生根际微生物的菌群结构与其他处理间存在较大差异。两种滨海盐碱土花生根际微生物的种群结构均受施用有机肥、钙肥及其配施的影响，不同处理根际微生物均具有相同的优势菌群，但各优势菌群的相对丰度存在较大差异。在目和科水平上，有占总细菌76.3%～82.5%的新种OTUs未能注释，说明黄河三角洲滨海盐碱土花生根际蕴含大量微生物新种资源。16S rRNA功能预测分析表明，施用钙肥和有机肥处理均可显著提高2种土壤花生根际微生物碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢、核苷酸代谢、翻译和膜运输等相关功能基因丰度。由此可见，施用钙肥和有机肥有利于改良盐碱土壤根际微生态环境，提高植物胁迫耐受性。

浅水土表覆盖秸秆对缓解土壤盐渍化及水生蔬菜生长的影响

刘辉, 江解增, 张昊, 张永仙, 钱佳宇, 李东昇, 吕艳, 吴桓锐

2022, 24(5):  202-208.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0362

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1154KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为探究浅水土表覆盖秸秆对土壤盐渍化的缓解效果和对蕹菜生长的影响，在大棚内利用硝态氮含量均在1 200 mg·kg^-1以上的重度盐渍化土壤采用塑料栽培箱浅水种植蕹菜，以不覆盖秸秆作对照，设置覆盖切段5 cm的水稻秸秆150 g（7 500 kg·hm^-2，R150₅）、切段40 cm的小麦秸秆150 g（7 500 kg·hm^-2，W150₄₀）、小麦整株秸秆150 g（7 500 kg·hm^-2，W150）和切段10 cm小麦秸秆300 g（15 000 kg·hm^-2，W300₁₀）共5种处理，测定不同处理下土壤硝态氮、有机碳、全氮、全磷、全钾含量及蕹菜的产量和品质等指标。结果表明，覆盖秸秆处理土壤的硝态氮含量较对照均显著降低，降幅均在50%以上。除W300₁₀处理土壤有机碳含量增加外，其余覆盖秸秆处理土壤的有机碳含量均降低，但降幅小于对照。除W150₄₀处理外，其余处理土壤的速效钾含量均增加。覆盖秸秆处理的蕹菜总产量均高于对照，其中，R150₅处理的增产效果最显著。综上所述，浅水土表覆盖秸秆消耗了土壤中富余的硝酸盐，缓解了土壤盐渍化，同时为土壤提供了有机碳，增加了土壤速效钾含量，使蕹菜产量显著提高。

荒漠植物珍珠猪毛菜根际土壤细菌多样性与土壤理化性质相关性分析

魏艳晨, 陈吉祥, 王永刚, 孟彤彤, 韩亚龙, 李美

2022, 24(5):  209-217.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0015

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1819KB) ( )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了解珍珠猪毛菜（Salsolapasserina）的生态适应机制，采用细菌16S rDNA高通量测序、纯培养方法及荧光染色激光共聚焦显微镜计数法研究了甘肃景泰地区荒漠草原珍珠猪毛菜根际土壤的细菌类群及其与土壤理化性质相关性，并与荒漠土壤进行对比。结果表明，珍珠猪毛菜根际土壤的养分含量显著高于荒漠土壤。猪毛菜根际土壤微生物检测到5 655 OUT，其中特有的为2 580个。根际土壤可培养细菌数和细菌总数分别为1.62×10⁶ CFU·g^-1和1.33×10⁷个·g^-1，高于非根际土壤（5.40 ×10⁵ CFU·g^-1和1.12×10⁷ 个·g^-1）；且2种土壤细菌的多样性存在显著差异。珍珠猪毛菜根际土壤中优势细菌门为放线菌门（Actinobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）、变形菌门（Proteobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobia），占总细菌类群的97.7%；优势细菌属依次为红色杆菌属（Rubrobacter）、RB41、类诺卡氏菌属（Nocardioides）、链霉菌属（Streptomyces）、Pir4_lineage、芽孢杆菌属（Bacillus）、土壤红杆菌属（Solirubrobacter）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）和小梨形菌属（Pirellula）。主要菌群及环境因子的相关分析表明，土壤养分含量、pH和含水率是影响土壤细菌群落组成的重要因子。